S.T. Elektrik-Enerji&Akıllı Binalar – 21 Mayıs 2008

Bilindiği üzere Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Teknik Şartnameleri Milli Savunma Bakanlığının inşaat milli ve Nato alt yapı hizmetleri ile Ulaştırma Bakanlığına bağlı genel müdürlüklere kanunlarla yapım yetkisi verilmiş olan özel ihtisas işleri hariç, kamu yapıları ve tesislerinin inşaat, onarım işlerinde ve birçok diğer kurum ve kuruluş tarafından da kullanılmaktadır.
Yazı dizisinin amacı, 30.06.2007 tarihli ve 26568 (Mükerrer) sayılı Resmi Gazete’de yayınlanarak yürürlüğe giren Yapı İşleri İnşaat, Makina ve Elektrik Tesisatı Genel Teknik Şartnamelerine Dair Tebliği (Tebliğ No: YFK -2007/1)’in ekinde yer alan, IV- Elektrik Tesisatı Genel Teknik Şartnamesi’nin incelenerek , şartnamedeki bölümlerin hatalarının, eksiklerinin, problemlerinin ve şartname’nin güncel standardlar ile uyumsuzluklarının açıklanması ve gereken düzenlemelerin, değişikliklerin yapılması için önerilerdir.

Yazı Dizisi - 1 Yıldırımdan Korunma (Paratoner) Tesisatı-1

Elektrik Tesisatı Genel Teknik Şartnamesi’nin Yedinci Bölüm’ü Yıldırımdan Korunma (Paratoner) Tesisatı’dır. Maalesef bu bölümde önemli hatalar, eksikler, problemler ve güncel standartlar ile uyumsuzluklar bulunmaktadır. Bu yazımda sadece Madde 7.8, 7.9, 7.12 ‘de bahsi geçen aktif paratonerler ele alınacaktır. Yedinci bölümle ilgili diğer konular ikinci yazımda açıklanacaktır.

Aktif Paratonerler

Elektrik Tesisatı Genel Teknik Şartnamesi’nin Yedinci Bölüm’ü Yıldırımdan Korunma (Paratoner) Tesisatı Madde 7.8, 7.9, 7.12’de güncel standartlarla ilişkisi olmayan aktif paratoner ve tesisatlarından bahsedilmektedir. Dünyada kullanılan yıldırımdan korunma sistemleri (LPS) temel olarak iki tipe ayrılır:
a) Geleneksel ya da standart LPS (Uygulamanın teknik standartlarına/kodlarına uyanlar)
b) Geleneksel olmayan veya standartların dışında LPS (Standartlara/kodlara uymayanlar)

Geleneksel LPS’li olan hava terminalleri Franklin çubuğudur fakat, geleneksel olmayan LPS’li olanlar, erken akış uyarılı sistem (ESE) ve yük transfer sistemi (CTS) gibi ‘aktif’ denen hava terminalleridir.
Son on yılda, geleneksel LPS, tüm dünyadan yıldırımdan korunma uzmanları tarafından gerçekleştirilen birkaç çalışmada onaylandı. Öte yandan, benzer çalışmalar geleneksel olmayan LPS’yi güvenilmez kıldı ve bu onların çeşitli bilimsel kuruluş ve standart kurumlarınca reddedilmelerine yol açtı. 2005’te Uluslararası Yıldırımdan Korunma Konferansı (ICLP) geleneksel olmayan LPS’nin son kullanıcılar için bir tehlike içerdiğini belirten bir uyarı yayınladı. Ancak, geleneksel olmayan LPS satışı yapan yerel bayilerin ve bu, LPS’yi savunanların bu faaliyetlerinden vazgeçmelerini sağlayamadı ve tehlikeli ürünlerini halka pazarlamaya devam ettiler ve hatta yenisini icat ettiler.

Yıldırımdan Korunma Standardları

a) ABD yıldırımdan korunma kod ve standartları:
NFPA-780 ‘Yıldırımdan Korunma Sistemlerinin Kurulumu için Standarlar’ rehberi ilk olarak 1904’te ortaya çıktı ve o zamandan beri 26 kez revize edildi. NFPA-780 Teknik Komitesi tesisatçı, sigortacı, işçi, üretim, hükümet, uzman ve diğer grupları içeren çok geniş bir üye kapsamına sahiptir. NFPA’nın yasal bir gücü olmasa da, ABD’de genellikle birincil yıldırımdan korunma belgesi olarak kabul edilir. NFPA-780’ın en son olan 2004 versiyonu, 2000 baskısından önemli derecede yüksek bir versiyondur. Yeni 4.18 Bölümü aşırı gerilim koruyucu hakkında detaylı bir bilgilendirme sunar ‘nasıl kurulacak’ diliyle kullanım talimatı verir.
ABD hükümeti alanında, Enerji Bakanlığı, Mayıs 2002’de ülkedeki ilgili 81 nükleer alanda patlayıcı tesisler için yıldırımdan korunmayı anlatan ‘M440.1-1, Gök gürültülü yağışlar ve Yıldırımdan Korunma’yı yayınladı. Hava Kuvvetleri, Şubat 2003’te Hava Kuvvetleri Hava Komuta Karargahı’nın hassas-görev operasyonları için daha detaylı bir kılavuz sağlamak adına ‘AFI 32-1065 - Grounding Systems’i değiştirdi.

b) Avusturalya/Yeni Zelanda standardı AS/NZS 1768
AS/NZS 1768 standardı Avusturalya ve Yeni Zelanda’da ilk olarak 1991 yılında yayınlandı. Kasım 2003’te revize edildi. Hava terminallerini yerleştirmek için var olan yöntemler, yani Koruma Açısı Yöntemi (PAM), Yuvarlanan Küreler Yöntemi (RSM) ve Faraday Kafesi Yöntemi (FCM) halen muhafaza edilmektedir. Son olarak Ocak 2007’de revize edilerek tekrar yayınlandı.

c) Diğer ülkelerin yıldırımdan korunma kod ve standartları
Diğer ülkelerin yıldırımdan korunma kod ve standardlarındaki tasarım önerilerine yönelik genel birliktelik ve uyum çok açıktır.
Güney Afrika’da SANS 62305 /IEC 62305 serisi standardlar ve eski SANS 10313, (SABS 0313) standardı da 2008’de revize edilerek SANS 62305-1,2 standardları ile birlikte kullanılmak üzere yayınlanarak yürürlüğe sokulmuştur.
Malezya’da MS EN 62305 serisi standardlar yayınlanarak yürürlüğe sokulmuştur.
Avusturya’da OEVE/OENORM EN 62305 serisi standardlar yayınlanarak yürürlüğe sokulmuştur.
Polonya’da PN-EN 62305 serisi standardlar yayınlanarak yürürlüğe sokulmuştur.
İspanya’da UNE –EN 62305 serisi standardlar yayınlanarak yürürlüğe sokulmuştur.
Fransa’da NF EN 62305 serisi standardlar yayınlanarak yürürlüğe sokulmuştur.
İngiltere’de BS 6651 yürürlükten kaldırılarak BS EN 62305 serisi standardlar yayınlanarak yürürlüğe sokulmuştur.
Danimarka’da DS/EN 62305 serisi standardlar yayınlanarak yürürlüğe sokulmuştur.
Romanya’da SR/EN 62305 serisi standardlar yayınlanarak yürürlüğe sokulmuştur.
Bulgaristan’da БДС EN 62305-1:2006 serisi standardlar yayınlanarak yürürlüğe sokulmuştur.
Çek Cumhuriyeti’nde CSN EN 62305-1:2006 serisi standardlar yayınlanarak yürürlüğe sokulmuştur.
İtalya’da CEI EN 62305-1:2006 serisi standardlar yayınlanarak yürürlüğe sokulmuştur.
İsveç’te SS-EN 62305 serisi standardlar yayınlanarak yürürlüğe sokulmuştur.
İsviçre’de SNEN 62305-1:2006 serisi standardlar yayınlanarak yürürlüğe sokulmuştur.
Almanya’da DIN EN 62305 (VDE 0185-305) serisi standardlar yayınlanarak yürürlüğe sokulmuştur.

d) Fransız ESE ‘standardı’ NFC 17-102, NF EN 62305 serisi standardlar
Geleneksel olmayan LPS satıcıları, Fransız NFC 7-102 gibi kendi ‘ürün standartlarını’ ortaya koydular. Bu sözde ‘Standardlar’ ortaya çıktıkları ülkelerde bilimsel organizasyonlarca daha önceden reddedilmiştir.
Bu ‘standart’, Fransız ESE üreticilerinin birliği olan GIMELEC tarafından, ESE hava terminallerinin üretimini, test edilmesini ve kurulmasını standardize etmek için 1995’te yayınlandı. ‘Standart’ diğer Fransız olmayan ESE üreticilerince, örneğin İspanya’da UNE -21186 olarak kopya edildi.
NFC 17-102, Fransız Bilim kurumu, INERIS tarafından hazırlanan bir raporda, ESE üreticilerinin uygulamadıkları koşullar ortaya konarak eleştirildi. Üreticiler, dokümanı revize etmek konusunda karar birliğine varmış olsalar da bugüne kadar hiç bir adım atılmadı. Şu anda dünya çapında kullanılmakta olan ESE hava terminalleri sadece ulusal/uluslararası düzeyde kabul edilen standardlara uymada başarısız olmakla kalmamış aynı zamanda üreticilerin kendi standardına da uyamamışlardır. Bu doküman ayrıca, halihazırda Fransa’da ve Avrupa Birliği’nde kullanılmakta olan IEC ve CENELEC yıldırımdan korunma EN, IEC 62305 standartlarının hiçbirisine uymamaktadır.
NFC 17-102 standardı her nasılsa devre olmakla beraber, Fransa Elektroteknik Standardlar Organizasyonu UTE tarafından NF EN 62305 serisi standardlar yayınlanarak yürürlüğe sokulmuştur.

Erken akış uyarılı sistem (ESE) ve yük transfer sistemi (CTS) gibi 'aktif' denen hava terminallerinin bilimsel incelemelerinin sonuçları

Son on yılda, geleneksel LPS, tüm dünyadan yıldırımdan korunma uzmanları tarafından gerçekleştirilen bir kaç çalışmada onaylandı.
Öte yandan, benzer çalışmalar geleneksel olmayan LPS’yi güvenilmez kıldı ve bu onların çeşitli bilimsel kuruluş ve standart kurumlarınca reddedilmelerine yol açtı. 2005’te Uluslararası Yıldırımdan Korunma Konferansı (ICLP) geleneksel olmayan LPS’nin son kullanıcılar için bir tehlike içerdiğini belirten bir uyarı yayınladı. Ancak, geleneksel olmayan LPS satışı yapan yerel bayilerin ve bu, LPS’yi savunanların bu faaliyetlerinden vazgeçmelerini sağlayamadı ve tehlikeli ürünlerini halka pazarlamaya devam ettiler ve hatta yenisini icat ettiler.
CTS’nın mucidi, CTS’nin NFPA780 standardına dahil edilmesi için 1989 ve 2005 yılları arasında NFPA’ya beş kez başvuru yaptı. Bütün başvuruları reddedildi çünkü mucit CTS’yi destekleyecek gerekli bilimsel teoriyi sağlayamamıştı. NFPA’nın, başvuruyu en son reddedildiği tarih [2] 2005’tir.
CVM, Avustralya’da geliştirilen aktif bir hava terminali olan Dynasphere® hava terminalinin yerleştirilmesi için tescilli bir yöntemdir. Bu yönteme yalnızca bilgi vermek amaçlı AS/NZS1768: 1991’in ekinde yer verilmiştir. Ne var ki, bu yöntem bir çok ülkede Dynasphere® hava terminalinin kurulumunda uygulandı. CVM ayrıca, 2002’de Alan Yoğunlaşması Yöntemi (FIM) olarak yeniden adlandırıldı.
Malezya’da CVM/FIM’in uygulaması üzerinde on yıldan fazla bir süredir toplanan alan verileri , bu yöntemin hava terminali kurulumu için geçerli bir yöntem olduğunu kanıtlayamadı çünkü bu yöntemin kullanıldığı birçok eve yıldırım düştü ve bu evler yıldırımdan zarar gördüler. Sonuç olarak CVM/FIM, AS/NZS1768 (Int.) 2003’ten silindi.
CVM/FIM, NFPA [3] tarafından da aynı nedenlerden ötürü 2004’te reddedildi.
ESE teknolojisinin 2000’de NFPA tarafından reddedilmesinin ardından, bir kaç Amerikalı ESE bayi karşı tarafın ‘adil olmayan ticaret pratikleri’ olduğu iddiasıyla meseleyi mahkemeye taşıdı. Ancak, ESE teknolojisinin işleyişini test etmeleri için yıldırım uzmanlarının çağrılmasının ardından, mahkeme ESE bayilerinin ürünlerinin Franklin çubuğunun sağladığından daha büyük bir koruma alanı sağlayabileceğini iddia etmelerini yasaklayan bir karar [4] verdi. Mahkeme ESE bayilerinin iddialarının yanlış reklama sebebiyet verdiği ve ABD’nin Lanham Yasasını ihlal ettiği kararına vardı.

Kararın sonucunun özeti aşağıdadır:
NFPA’nın ESE’nin taslak standart 781’ini reddedmesiyle bağlantılı olarak, üç ESE şirketi (Heary Bros. Lightning Protection Co., A.Ş., Lightning Preventor of America A.Ş,
ve the National Lightning Protection Corp., ilk ikisi birleşti) bir yıldırımdan korunma ticaret birliğine ve iki yıldırımdan korunma şirketine (Lightning Protection Institute, Thompson Lightning Protection A.Ş. ve East Coast Lightning Equipment A.Ş ) dava açtılar. Dava, 1996’da başlamıştı, geleneksel Franklin çubuklarıyla karşılaştırıldığında ESE terminallerinin reklam destekli iyileştirilmiş etkililiğiyle bağlantılı olarak, gizlilik iddiası, yanıltıcı reklam ve ürünü karalamayı içeriyordu.
Ekim 2003’te Federal Arizona Bölge Mahkemesi sonuç olarak davayı reddetti. Bu red büyük oranda ESE taraflarının iddialarını destekleyecek geçerli bir kanıt bulamamalarına dayanıyordu. Ek olarak, Mahkeme, ESE bayilerinin karşısındaki iddia lehine bir karar verdi. ESE bayileri, ESE çubuklarının Franklin çubuklarıyla karşılaştırıldığında etkililiği arttırdığı yönündeki iddiaları nedeniyle yanıltıcı reklam yapmaktan mahkum edildiler.
Önemli olan şu ki, karar, ESE bayilerinin kendi ESE terminallerinin değişik ESE standartlarıyla uyumun ESE cihazlarının koruma alanını genişlettiği biçimindeki reklamı meşrulaştırdığı iddiasını reddetti. Mahkeme, yabancı ESE standartlarıyla uyumun ESE çubuklarının koruma alanlarının arttığı iddiasını kanıtlamada yetersiz olduğunu gördü. Mahkeme, ESE bayilerinin iddialarının bu iddiaları desteklemek için yeterince güvenli testlerle desteklenmediği ve dolayısıyla bu iddiaların Amerika’nın ‘reklamda gerçeklik’ kanunlarının ihlali olduğu tespitinde bulundu.

Kararın tümünü aşağıdaki linkten indirebilirsiniz.
http://www.azd.uscourts.gov/azd/courtopinions.nsf/Opinions%20by%20date?OpenView
Date 2003.10.23 - CV 96-2796 PHX ROS, Heary Bros. Lightning Protection Co., Inc., et al. vs. Lightning Protection Institute, et al.

e) Yeni IEC, EN standardı IEC, EN 62305
‘Uluslararası Büyük Elektrik Sistemleri Komisyonu’ (CIGRE), 2002’de Bölüm C4.4 Çalışma Grubunu (Section C4.4) oluşturdu. Altı altkomite, dünya çapında elektrik enerjisi endüstrisine özgü yıldırım fenomonolojisine ilişkindi. ABD Elektrik Enerjisi Araştırma Enstitüsünün (EPRI) ABD’nin yıllık elektrik kesintisinin yüzde 30’unun yıllık 1 milyar dolara yaklaşan bir maliyetle yıldırım nedenli olduğunu belirlemesi önemli bir noktadır.
Avrupa Elektroteknik Standardizasyon Komisyonu (CENELEC), 1973’ten bu yana Avrupa Birliğine üye ülkelerin kod standardizasyonu üzerinde çalışmaktadır. CENELEC, Uluslararası Telekomünikasyonlar Birliği (ITU), Uluslararası Standarlar Kurumu (ISO), Amerika Ulusal Standartlar Kurumu (ANSI), Japon Endsütriyel Standartlar Komisyonu (JISC), ve Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) gibi ortaklarla yakın ilişkilere sahip ve müşterek çalışmaları bulunmaktadır.
CENELEC ve IEC’nin müşterek çalışmaları kapsamında ortak çalışma grubu TC 81 tarafından yeni Standard oluşturma çalışmaları 1990’ların sonlarında başlatıldı ve nihayet IEC 61024’ün yerine geçmesi için Şubat 2006’da yayınlandı. Yeni standart dört bölüme ayrılmıştır.
(a) IEC 62305-1: Genel kurallar
(b) IEC 62305-2: Risk yönetimi
(c) IEC 62305-3: Yapıların gördüğü fiziki zararlar ve yaşam tehlikesi
(d) IEC 62305-4: Yapılardaki elektrikli ve elektronik sistemler.

IEC 62305-3’te hava terminallerini yerleştirmek için PAM, RSM ve FCM yöntemleri de muhafaza edilmiştir. Ek olarak, hava terminallerinin yerleştirilmesine ilişkin yukarıda eklenmiş olan AS/NZS 1768 (Int):2003’te bulunana benzer yeni bir paragraf eklenmiştir.

IEC tarafından yayınlanmış olan 4 Standard CENELEC tarafından da paralel çalışma kapsamında EN olarak yayınlanmış ve Fransa dahil Avrupa Birliği üyesi ülkelerce de yürürlüğe sokulmuştur.

Sonuç ve Öneriler

Son on yılda, geleneksel LPS, tüm dünyadan yıldırımdan korunma uzmanları tarafından gerçekleştirilen çalışmalarda onaylandı.
Öte yandan, benzer çalışmalar geleneksel olmayan LPS’yi güvenilmez kıldı ve bu onların çeşitli bilimsel kuruluş ve standart kurumlarınca reddedilmelerine yol açtı. 2005’te Uluslararası Yıldırımdan Korunma Konferansı (ICLP) geleneksel olmayan LPS’nin son kullanıcılar için bir tehlike içerdiğini belirten bir uyarı yayınladı. Ancak, geleneksel olmayan LPS satışı yapan yerel bayilerin ve bu, LPS’yi savunanların bu faaliyetlerinden vazgeçmelerini sağlayamadı ve tehlikeli ürünlerini halka pazarlamaya devam ettiler ve hatta yenisini icat ettiler.
Amerika’da NFPA tarafından, mahkemelerce birçok kez bilimsel olmadığı için reddedildi.
2004’ten beri, geleneksel olmayan LPS’nin ardındaki hipotezleri destekleyecek yeni bir kanıt sunulmadı.
Bütün yıldırımdan korunma kod ve standartları sürekli değişime açık dokümanlardır. Yıldırımdan korunmaya yönelik yeni ve doğrulanabilir bilgiler anlaşılır hale geldikçe , ulusal ve uluslararası standardlarda değişiklikler yapılacaktır.
EN 62305 standartları Türk Standartları Enstitümüz tarafından da, yürürlükten kaldırılmış olan IEC 61024 serisi Standardlar, ENV 61024 taslak standartları esas alınarak hazırlanmış olan TS 622 standardı iptal edilerek 2006 yılında İngilizce, 2007 yılında Türkçe olarak yayınlanmış ve yürürlüğe sokulmuştur.
TS EN 62305 standartları kapsamında aktif paratoner ve tesisatı bulunmamaktadır. Bu nedenle ilgili maddelerin Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Elektrik Tesisatı Teknik şartnamesinden çıkarılması gerekir.
TMMOB Elektrik Mühendisleri Odamız da bu konuda gereken yasal girişimleri yapmış olup maalesef çok açık ve net olan bu konuda yasal süreç devam etmektedir.
Gereğinin en kısa zamanda Bayındırlık ve İskan Bakanlığımız tarafından yapılması dileğiyle…

Not: Bundan sonraki yazımda Bölüm 7 ile ilgili diğer maddelerin incelemelerinin sonuçları açıklanacaktır.

Kaynaklar:
1- Overview of Global Lightning Protection Codes and Standards
By Richard Kithil, President & CEO, NLSI
Presented at the International Lightning Detection Conference, Tucson, AZ, April 2006
2- Conventional and Unconventional Lightning Air Terminals: An Update
HARTONO Zainal Abidin, BSc, MIEEE and ROBIAH Ibrahim, BSc, MIEEE
(Journal of the Association of Consulting Engineers Malaysia ,2008/1)
3- A review of studies on Early Streamer Emission and Charge Transfer Systems conducted Malaysia
Z.A. Hartona , I. Robiah Lightning Research Pte. Ltd. Kuala Lumpur, Malaysia
4- NLSI ( National Lightning Safety Institute, www.lightningsafety.com )
5- NFPA Report of the Committee on Lightning Protection, NFPA 780-04-ROC, 2004.
6- United States District Court of Arizona, Order No. CV 96- 2796-PHX-ROS, dated 9th September 2005.
7- İnternational Conference of Lightning Protection (http://www.iclp-centre.org/)
8- The Result Of: A Court Case Conserning Ese Devices. (The short version)
AAGE E. PEDERSEN Asc. Professor, Docent Denmark
9- United States District Court-District of Arizona
The full version, cf. the homepage of the district court http://www.azd.uscourts.gov/azd/courtopinions.nsf/Opinions%20by%20date?OpenView Date 2003.10.23 - CV 96-2796 PHX ROS, Heary Bros. Lightning Protection Co., Inc.et al. vs. Lightning Protection Institute, et al
10- Yazıda bahsi geçen ülkelerin ilgili elektroteknik Standardlar kurumları, kuruluşlarının web siteleri